Équivalent pour une série divergente
Bonsoir à toutes et à tous,
Je m'adresse ici aux spécialistes des équivalents (dont je ne fais pas partie), si il y en a ;-) je suis en train de rédiger une petite démo et je bloque sur un détail technique que je n'arrive pas à contourner, je ne sais pas si la question est faisable mais si vous avez des pistes je prends avec plaisir !
Soit une constante $K > 0$, je cherche à étudier le comportement, lorsque $x \to 0^{+}$, de la série divergente $$\displaystyle \sum_{j=0}^{+\infty} K^j e^{-(x-1)2^j}$$ (la somme est bien divergente dès lors que $0 < x < 1$). Autrement dit, idéalement, je recherche un équivalent lorsque $x \to 0^+$ de la quantité ci-dessus. Je ne parviens ni à faire de bons encadrements, ni à utiliser de théorème "classique" pour cette série, je ne suis pas particulièrement à l'aise avec la divergence de la série.
Pour des raisons personnelles, j'aimerais que cette série se comporte comme $e^{1/x}$ au voisinage de $0^{+}$, mais c'est peut être faux et je ne parviens pas à le montrer...
Toute réponse contenant de l'écriture inclusive est aussi acceptée.
Merci d'avance à tous :-)
Je m'adresse ici aux spécialistes des équivalents (dont je ne fais pas partie), si il y en a ;-) je suis en train de rédiger une petite démo et je bloque sur un détail technique que je n'arrive pas à contourner, je ne sais pas si la question est faisable mais si vous avez des pistes je prends avec plaisir !
Soit une constante $K > 0$, je cherche à étudier le comportement, lorsque $x \to 0^{+}$, de la série divergente $$\displaystyle \sum_{j=0}^{+\infty} K^j e^{-(x-1)2^j}$$ (la somme est bien divergente dès lors que $0 < x < 1$). Autrement dit, idéalement, je recherche un équivalent lorsque $x \to 0^+$ de la quantité ci-dessus. Je ne parviens ni à faire de bons encadrements, ni à utiliser de théorème "classique" pour cette série, je ne suis pas particulièrement à l'aise avec la divergence de la série.
Pour des raisons personnelles, j'aimerais que cette série se comporte comme $e^{1/x}$ au voisinage de $0^{+}$, mais c'est peut être faux et je ne parviens pas à le montrer...
Toute réponse contenant de l'écriture inclusive est aussi acceptée.
Merci d'avance à tous :-)
Réponses
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La question est mal posée... Tu l'as dit toi même la série n'existe que si $x>1$ ainsi, il serait plus judicieux de trouver un équivalent en $1^{+}$?
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Si $\kappa > 0$ alors $f(z) = \sum_{n=0}^\infty \kappa^n z^{2^n}$ est analytique pour $|z| < 1$ et a une frontière naturelle (natural boundary) en $|z|=1$.
Preuve : si $\kappa \ge 1/2$ alors pour tout $a,m \in \mathbb{N}$, $\lim_{r \to 1^-} f'(r e^{2i \pi a/2^m}) = \infty$. Donc $f'$ est continue nul part sur $|z|=1$ et a fortiori n'a pas de prolongement analytique au delà.
Si $\kappa < 1/2$ il faut regarder $\lim_{r \to 1^-} f^{(l)}(r e^{2i \pi a/2^m}) $
Donc ça n'a pas de sens de demander ce qu'il se passe pour $|z| > 1$. -
J'imagine que Payo fait référence à la théorie des séries divergentes. Par exemple on peut attribuer la valeur $-1$ à $$\sum_{k=0}^{+\infty} 2^n.$$
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Je ne vois pas le rapport avec ton message. On ne demande pas nécessairement un prolongement analytique de la fonction somme.
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Bonsoir,
Effectivement je raconte n'importe quoi, merci pour vos réponses... je propose de laisser couler tout ça ! -
@gebrane, Poirot : Heu, comment ça ?...
Ici la question est clairement de trouver un prolongement de $f(z) = \sum_{n=0}^\infty \kappa^n z^{2^n}$ à $z \in (1,2)$
Le fait qu'il n'existe aucun prolongement naturel, $f$ étant analytique sur $|z| < 1$ et ayant une frontière naturelle en $|z|=1$ est la seule réponse acceptable.
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